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茯苓低聚糖的制备及其生理活性研究

作　者: 朱卫平
导　师: 宁正祥
学　校: 华南理工大学
专　业: 食品科学
关键词: 茯苓多糖茯苓低聚糖羧甲基化多糖降解生理活性
分类号: TQ461
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

干燥的茯苓中有93%的茯苓多糖,多为含有少量支链的(1→3)-β-D葡聚糖,不溶于水,明显影响其活性和应用效果。本论文旨在通过化学、物理和生物的方法,将茯苓多糖进行降解,制备可溶于水的低聚糖,从而提高其生理活性。本文通过以下三种方法制备茯苓低聚糖。第一种方法是将茯苓进行羧甲基化,制备羧甲基茯苓多糖,再进行酶解,探讨绿色木霉来源的纤维素酶(纤维素酶1)、植物复合水解酶(Viscozyme L)、β-葡聚糖酶、里氏木霉来源的纤维素酶(纤维素酶2)对羧甲基茯苓低聚糖的水解效果。茯苓的羧甲基工艺为:茯苓粉分散于80%乙醇中,料液比1:20(M:V),加入1.5mol/LNaOH(溶于80%乙醇中浓度,下同),55℃碱化2h,在加入0.75mol/L氯乙酸,醚化5h,可使91%茯苓粉转化为可溶于水的羧甲基茯苓多糖。将不溶解的沉淀部分再次羧甲基化,可继续溶解62%。经过两次羧甲基化,茯苓粉的溶解率可达96%。四种酶均可降解茯苓羧甲基多糖,所得低聚糖的聚合度在10左右,其中以纤维素酶1和植物复合水解酶的降解效果最好,可以2~3%的添加量将羧甲基茯苓多糖的聚合度降为8~9,但羧甲基茯苓低聚糖对酶产生抑制作用,无法继续酶解。第二种方法是通过酸降解,结合高温高压,制备羧甲基茯苓低聚糖。比较了酸种类、温度、酸浓度对降解效果的影响。其中,过氧乙酸在对羧甲基茯苓多糖进行降解的同时,有一定的漂白作用,产物色泽较好。同时降解性能介于强酸和弱酸之间,可调控性强。在高温高压下,调整过氧乙酸的用量为0.1mol/L~0.3mol/L,水解2h,可制备得到聚合度为3~10的不同聚合度羧甲基茯苓低聚糖。第三种方法是用高温高压和过氧乙酸降解同时实现对茯苓粉中的多糖提取和降解。在温度、压力和过氧乙酸的作用下,促进茯苓多糖的溶出和降解,调整过氧乙酸浓度为0.05-0.3mol/L,高温高压下2h,可制备得到聚合度为6以下的低聚糖,得率在83%以上。探讨了茯苓低聚糖和羧甲基茯苓低聚糖对双歧杆菌体外增殖的影响。结果表明,茯苓低聚糖能较好的促进双歧杆菌增殖,可使培养液pH值由7下降至4.5;羧甲基茯苓低聚糖对双歧杆菌的增殖作用较弱,可使培养液pH值下降至6。比较两者培养液中菌体质量,前者约为后者的3倍。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-32
  1.1 前言  11-12
  1.2 功能性低聚糖概述  12-22
    1.2.1 功能性低聚糖的种类  12-20
    1.2.2 功能性低聚糖的生理功能  20-22
  1.3 真菌多糖概述  22-30
    1.3.1 真菌多糖的来源及结构  22-25
    1.3.2 真菌多糖的提取及纯化  25-27
    1.3.3 茯苓多糖概述及茯苓低聚糖的制备  27-30
  1.4 立题依据和研究内容  30-32
第二章茯苓多糖的羧甲基改性  32-40
  2.1 实验原料、试剂及仪器  32-33
    2.1.1 实验原料  32
    2.1.2 实验试剂  32
    2.1.3 仪器和设备  32-33
  2.2 实验原理及方法  33-37
    2.2.1 羧甲基反应原理  33-34
    2.2.2 羧甲基反应工艺路线  34
    2.2.2 茯苓粉二次羧甲基反应  34-35
    2.2.3 测定指标  35-37
  2.3 结果和讨论  37-39
    2.3.1 羧甲基反应现象  37
    2.3.2 茯苓粉碎粒度对羧甲基化反应的影响  37
    2.3.3 NaOH 浓度对茯苓多糖羧甲基化反应的影响  37-38
    2.3.4 反应温度对茯苓多糖羧甲基化反应的影响  38-39
    2.3.5 醚化时间对茯苓多糖羧甲基化反应的影响  39
    2.3.6 茯苓粉二次羧甲基反应  39
  2.4 本章小结  39-40
第三章酶法降解制备羧甲基茯苓低聚糖  40-48
  3.1 实验原料、试剂及仪器  40-41
    3.1.1 实验原料  40
    3.1.2 实验试剂  40
    3.1.3 仪器和设备  40-41
  3.2 实验方法  41-43
    3.2.1 标准曲线的制作  41-42
    3.2.2 不同因素对酶解的影响  42-43
    3.2.3 聚合度的计算方法  43
  3.3 结果和讨论  43-47
    3.3.1 苯酚-硫酸法测总糖标准曲线  43
    3.3.2 DNS 法测还原糖标准曲线  43-44
    3.3.3 羧甲基茯苓多糖的聚合度  44
    3.3.4 pH 对酶解的影响  44-45
    3.3.5 温度对酶解的影响  45
    3.3.6 时间对酶解的影响  45-46
    3.3.7 添加量对酶解的影响  46-47
  3.4 本章小结  47-48
第四章化学法降解制备茯苓低聚糖  48-55
  4.1 实验原料、试剂及仪器  48
    4.1.1 实验原料  48
    4.1.2 实验试剂  48
    4.1.3 仪器和设备  48
  4.2 实验方法  48-49
    4.2.1 茯苓多糖的羧甲基反应  48
    4.2.2 茯苓多糖和羧甲基茯苓多糖的酸水解反应  48-49
  4.3 结果和讨论  49-54
    4.3.1 羧甲基茯苓多糖的聚合度  49
    4.3.2 酸种类对多糖降解的影响  49-50
    4.3.3 过氧乙酸浓度对多糖降解的影响  50-51
    4.3.4 温度对水解效果的影响  51-54
    4.3.5 低聚糖样品制备  54
  4.4 本章小结  54-55
第五章茯苓低聚糖对双歧杆菌体外生长的增殖作用  55-67
  5.1 主要原料、试剂及仪器  55-56
    5.1.1 实验原料  55
    5.1.2 实验试剂  55
    5.1.3 仪器及设备  55-56
  5.2 实验方法  56-57
    5.2.1 微生物的培养  56
    5.2.2 测定指标及方法  56-57
  5.3 结果和讨论  57-66
    5.3.1 常规糖种类及含量对双歧杆菌增殖的影响  57-60
    5.3.2 低聚糖聚合度及含量对双歧杆菌增殖的影响  60-62
    5.3.3 双歧杆菌在不同碳源上的生长曲线测定  62-66
  5.4 本章小结  66-67
总结  67-68
参考文献  68-79
攻读硕士学位期间取得的研究成果  79-80
致谢  80-81
答辩委员会对论文的评定意见  81

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